范春華，常 磊

（1.山東省濟(jì)寧市任城區(qū)唐口街道農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心，山東濟(jì)寧 272061；2.山東省濟(jì)寧市任城區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，山東濟(jì)寧 272100）

葛根（Puerariae lobataeRadix）是豆科植物野葛（Pueraria lobata(Willd.)Ohwi）的干燥根，粉葛是豆科植物甘葛藤（P.thomsoniiBenth）的干燥根，二者均味甘、辛，性涼，歸脾、胃、肺經(jīng)，在中醫(yī)古籍中皆稱(chēng)為“葛”[1]，在臨床應(yīng)用中均作“葛根”使用。葛屬植物還包括食用葛、峨眉葛、三裂葉野葛、須彌葛等，在廣東、云南、四川、貴州等地均有種植。葛根中含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，《神農(nóng)本草經(jīng)》中記載葛根可“主消渴、身大熱、嘔吐、諸痹、起陰氣、解諸毒”[2]?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明其在心血管疾病的治療中具有顯著作用，也被應(yīng)用于解酒、免疫調(diào)節(jié)、肝臟保護(hù)、抗糖尿病、抗腫瘤、抗病毒、抗炎等方面[3]。作為良好的食品資源，葛根被用于日常烹飪和餅干、饅頭、冰激凌等的加工中。

葛根在我國(guó)種植范圍廣，資源豐富，但是由于存儲(chǔ)和加工技術(shù)的缺乏，導(dǎo)致其營(yíng)養(yǎng)功能和食用價(jià)值沒(méi)有充分發(fā)揮和利用。為進(jìn)一步提高葛根的資源利用度和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，本文對(duì)葛根的化學(xué)成分、生物活性及加工利用現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，為深入葛根系列功能性產(chǎn)品的研究和經(jīng)濟(jì)效益的提高提供參考。

1 葛根的化學(xué)成分

葛根中存在諸多化學(xué)成分，除淀粉外，還有異黃酮類(lèi)、三萜類(lèi)、香豆素類(lèi)、皂苷類(lèi)、生物堿類(lèi)、多糖類(lèi)及人體所必需的氨基酸和礦物質(zhì)等[4]。

1.1 異黃酮類(lèi)

異黃酮類(lèi)是葛根主要的生物活性成分，來(lái)源于葛根木栓層的外部薄壁組織。異黃酮又被稱(chēng)為植物雌激素，屬于植物次生代謝產(chǎn)物。目前，從葛根中分離出的異黃酮類(lèi)化合物包括3′-羥基葛根素、葛根素、葛根素芹菜糖苷、3′-甲氧基葛根素、葛根素-6′′-O-木糖苷、大豆苷、染料木苷、芒柄花素、大豆苷元、3′-羥基新葛根素、3′-甲氧基葛根素、補(bǔ)骨脂異黃酮（Corylin）、5-Hydroxy-2,3,4,5-tetrahy-dro-1H-benzo [c]azepin-1-one、4-O-β-D-吡喃葡萄糖氧基苯甲酸、7,2′,4′-trihydroxyisoflavone、3′-methoxy daidzein、6a,11a-脫氫紫檀素-葛檀素三種異黃酮、3′-methoxyneopuerarin A 和3′-methoxyneopuerarin B[5-9]。其中葛根素是葛根中異黃酮的主要代表成分。在《中國(guó)藥典》中，葛根素被用作葛根品質(zhì)鑒別的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

1.2 萜類(lèi)和皂苷類(lèi)

萜類(lèi)和皂苷類(lèi)是葛屬中存在的另一主要成分，具有抗腫瘤和保肝的作用。葛根中的三萜類(lèi)化合物包括Soyasapogenol A、Soyasapogenol B、(6S,9R)-長(zhǎng)壽花糖苷、3β-羥基-5α,6α-環(huán)氧-7-大柱香波龍烯-9-酮（3β-Hydroxy-5α,6α-epoxy-7-megastigmen-9-one）Blum-enol A、刺槐皂苷III（Kaikasaponin III）、葛酚苷（Pueroside）、3-O-[rhamnopyranosyl-pentosyl (1 →2)gluc-uronopyranosy]sophoradiol、槐二醇（Sophoradiol）、大豆皂醇（Soyasapogenol）[10-12]。此外，Chen 等[13]首次從葛根中分離得到了兩種齊墩果烷型三萜皂苷，分別命名為pedunsaponin D 和pedunsaponin E。Arao 等[14]首次分離得到四個(gè)齊墩果烷型三萜苷，分別命名為kudzusaponins SA1、SA2、SA3 和C1。

1.3 淀粉和多糖

淀粉是葛根的主要營(yíng)養(yǎng)成分，新鮮葛根中的淀粉含量約為15%～34.2%[15]。葛根淀粉粒較小，為不規(guī)則多邊形，其粒徑小于玉米淀粉，呈C 型晶型結(jié)構(gòu)，直鏈淀粉和支鏈淀粉的含量分別為18.29%和77.24%。葛根淀粉糊具有黏性和彈性，在加熱糊化初期呈透明狀態(tài)，黏度高，淀粉凝膠在冷凍情況下不易脫水收縮，常作為食品配料，可代替親水膠體[16]。翟建華[17]比較了葛根淀粉變性的酸處理?xiàng)l件，在分別加入3%鹽酸、3%硫酸、1%草酸后得到透明度好、熱糊穩(wěn)定性好和凝膠性好的改性淀粉，說(shuō)明酸的種類(lèi)對(duì)葛根淀粉的變性起到關(guān)鍵作用。江慧娟[18]采用酶解、交聯(lián)和酯化等方法制得結(jié)構(gòu)性能穩(wěn)定的交聯(lián)酯化葛根多孔淀粉，包埋紫蘇籽油后明顯增強(qiáng)其抗氧化活性。

對(duì)葛根多糖的研究主要集中在提取分離工藝方法上。董洲[19]通過(guò)水提醇沉法結(jié)合陰離子交換柱層析和葡聚糖凝膠柱層析分離得到中性多糖GE-1 和酸性多糖GE-2。郭怡等[20]在料液比1∶50（g/mL）、壓強(qiáng)300 MPa、保壓時(shí)間3 min 條件下得到的多糖提取率為23.81 mg/g。許歆瑤[21]采用單因素和響應(yīng)面法優(yōu)化葛根多糖的超聲提取工藝，并采用陰離子交換層析和高效凝膠色譜進(jìn)行純化，建立并使用柱前衍生-加壓毛細(xì)管色譜法得出粉葛中的單糖組成為葡萄糖、甘露糖、鼠李糖和巖藻糖，柴葛單糖組成為葡萄糖和甘露糖。

1.4 香豆素類(lèi)和其他成分

葛根中的香豆素多為簡(jiǎn)單的苯駢α-吡喃酮類(lèi)。研究表明香豆素成分具有抗凝血、抗菌、抗氧化和抗腫瘤等作用[22]。目前從葛根中分離得到的有香豆雌酚（Coumestrol）、葛根酚（Puerarol）、槐香豆素A（Sophoracoumestan A）、3,9-dihydroxy-8-methoxy-7-(3-hydroxy-3-methylbutyl)-coumestan（mirificoumestanhydrate）、3,9 -dihydroxy -8 -methoxy -7 -(2,3 -dihydroxy -3 -methylbutyl)-coumestan（mirificoumestan glycol）等。除以上成分外，從葛根中分離得到成分還包括鄰苯二甲酸二異丁酯、鄰苯二甲酸二(2-乙基)己酯、β-谷甾醇棕櫚酸酯、β-谷甾醇、尿囊素、長(zhǎng)壽花糖苷等。

2 葛根的生物活性

2.1 改善心腦血管功能

2.1.1 降血壓

葛根中的異黃酮類(lèi)成分具有擴(kuò)張血管的作用，可起到降血壓的功效。郭麗娜等[23]采用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)發(fā)現(xiàn)葛根的有效活性成分可以作用于112 個(gè)靶點(diǎn)，推測(cè)TNF、VCAM1、IL6、ESR2、CYP3A4、PTGS1、PTGS2 等靶點(diǎn)可能涉及到葛根的作用機(jī)制，其中CYP3A4 可能與降血壓有關(guān)。李心芯等[24]發(fā)現(xiàn)葛根提取物可通過(guò)調(diào)節(jié)腸道菌群，降低高鹽飲食小鼠血壓。

2.1.2 抗動(dòng)脈粥樣硬化、降血脂和改善心肌缺血

葛根中的多糖、葛根素及其衍生物具有改善和預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化的作用。Bao 等[25-26]研究表明葛根素抗動(dòng)脈粥樣硬化的作用機(jī)制主要有降低血液中動(dòng)脈粥樣硬化指數(shù)、抑制血管平滑肌細(xì)胞增殖、抑制泡沫細(xì)胞的形成、抗炎、抗凝和抗血栓和改善血管內(nèi)皮功能等。闞曉月[27]將兩種葛根多糖用于高血脂癥的小鼠，發(fā)現(xiàn)多糖脂質(zhì)體比多糖原料藥的活性更好。趙甘劍[28]將葛根素給予壓力超負(fù)荷心肌肥厚的大鼠，結(jié)果表明葛根素可調(diào)節(jié)Nrf2 抑制心肌肥厚，上調(diào)自身代謝。

2.1.3 抗心律失常

心律失常是冠心病、心肌梗死、心肌缺血等疾病的并發(fā)癥。葛根素可延長(zhǎng)心肌細(xì)胞動(dòng)作電位，起到控制心率的效果，作用機(jī)制主要是抑制KvLQT1、Kir2.1 和Kir2.3的電流通路，阻滯整流鉀通道的激活。徐浩[29]研究表明葛根素可延長(zhǎng)大鼠心室肌細(xì)胞動(dòng)作電位時(shí)程，通過(guò)直接作用于細(xì)胞膜內(nèi)表面或間接作用于β腎上腺素受體-PKA-cAMP 信號(hào)通路，達(dá)到對(duì)KvLQT1 通道電流的抑制作用。劉功來(lái)等[30]研究表明葛根提取液在心肌缺血再灌注小鼠模型中，使心律失常的發(fā)生率明顯降低，作用機(jī)制可能是提高了Na+-K+-ATPase 活性，調(diào)節(jié)膜兩側(cè)離子濃度平衡，還可能與葛根素的抗氧化能力有關(guān)。

2.2 抗腫瘤

葛根素對(duì)于部分腫瘤細(xì)胞具有抑制和誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡作用。李冰等[31]研究表明葛根素可使PI3K/AKT/p53 信號(hào)通路的相關(guān)蛋白表達(dá)下調(diào)，減少部分mRNA 表達(dá)水平，抑制MG63 細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。楊潔等[32]發(fā)現(xiàn)葛根素對(duì)MMP-2 和MMP-9 轉(zhuǎn)移基因表達(dá)的抑制作用，可減弱小細(xì)胞肺癌的遷移。劉建軍等[33]發(fā)現(xiàn)葛根素作用于腫瘤細(xì)胞的磷脂酰肌醇3-激酶/AKT 信號(hào)通路和絲裂原活化蛋白激酶信號(hào)通路，激活下游信號(hào)分子，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡，控制其轉(zhuǎn)移和增殖速度，使細(xì)胞周期停滯。此外，張莉華等[34]闡明葛根是以多成分、多靶點(diǎn)、多通路的復(fù)雜形式發(fā)揮其抗腫瘤作用，其調(diào)控靶點(diǎn)包括CRABP2CR、HSD17B1 和TTR 等，以上靶點(diǎn)與誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡有關(guān)，提示了葛根抗腫瘤機(jī)制的研究方向。

2.3 抗炎、抗氧化

葛根中的大豆苷元和染料木素等具有抗氧化和抗炎活性。Jin 等[35]發(fā)現(xiàn)羽扇豆酮和羽扇豆醇降低了一氧化氮的產(chǎn)生，羽扇豆醇還表現(xiàn)出對(duì)活性氧的抑制作用。Jeon等[36]研究表明葛根素可以下調(diào)NF-κB 和抑制促炎介質(zhì)的分泌，調(diào)節(jié)Nrf2 的表達(dá)發(fā)揮抗氧化能力。Wang 等[37]研究發(fā)現(xiàn)葛根素顯著抑制了eotaxin-3 的表達(dá)，具有預(yù)防過(guò)敏性炎癥的作用。

3 葛根的加工利用現(xiàn)狀

傳統(tǒng)葛根常用于鮮食、炒菜、煲湯和飲茶，近年來(lái)，因其含有豐富的淀粉、異黃酮類(lèi)和膳食纖維等營(yíng)養(yǎng)成分，在國(guó)內(nèi)外陸續(xù)出現(xiàn)了葛根系列產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。

3.1 葛根粉制品

新鮮葛根的含水量高，不易儲(chǔ)存，常干制成片或粉狀，用于存儲(chǔ)、銷(xiāo)售和進(jìn)一步加工。葛根粉作為配料已被添加在面條、饅頭、蛋糕、面包和餅干中，可以獲得獨(dú)特的風(fēng)味，提高產(chǎn)品的性能。蘇光林等[38]在面粉中加入了葛根和山藥粉，制得的掛面具有葛根的香氣，口感爽滑。馮莉[39]采用葛根全粉和精粉作為輔料，制作了葛根蛋糕，全粉的黃酮保留率較高，質(zhì)構(gòu)優(yōu)良。邱婧然等[40]采用模糊數(shù)學(xué)結(jié)合響應(yīng)面法制作了葛根紅棗餅干，其味道濃郁，形態(tài)美觀，色澤優(yōu)良。

3.2 葛根發(fā)酵制品

經(jīng)過(guò)發(fā)酵制得的葛根醋、葛根酒、葛根乳制品具有較高的黃酮含量，提升了營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。趙紅年等[41]以葛根和高粱為原料，釀造山西老陳醋，其葛根素含量達(dá)到75.5 mg/dL。賴(lài)盈盈等[42]以葛根粉、全脂奶粉和白砂糖為原料制作葛根酸奶，其抗氧化作用均高于原味酸奶。魏勁松等[43]以葛根為原料制作了葛根酒，檢測(cè)出30 種香氣成分，由醇類(lèi)、酯類(lèi)、酸類(lèi)、醛類(lèi)等成分相互協(xié)調(diào)，形成了其獨(dú)特的風(fēng)味。

3.3 葛根保健產(chǎn)品

具有保健作用的葛根天然功能飲料、果蔬復(fù)合飲料和醒酒保健飲料的開(kāi)發(fā)也深受研究者和消費(fèi)者的青睞。李曉彤[44]研發(fā)了以葛根和黃精為原料的保健型飲料，該飲料對(duì)羥自由基和DPPH 的清除率可達(dá)到92.27%和83.33%，并具有較低的血糖指數(shù)。向麗萍等[45]以葛根、魔芋、菠菜等為輔料添加至獼猴桃酒渣中，制作了適合糖尿病人食用的低糖、高纖維素和具有抗氧化作用的果醬。陳醇等[46]以枳椇子提取物、葛根提取物、牛磺酸、酵母粉和益生菌為原料混合配制成解酒復(fù)合配方，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該配方具有短時(shí)速效解酒功能，且長(zhǎng)期食用可預(yù)防酒精性肝損傷。

3.4 葛根加工副產(chǎn)物的利用

目前我國(guó)葛根產(chǎn)品類(lèi)型得到了豐富，但是由于起步較日本等國(guó)家晚，對(duì)外出口產(chǎn)品以初級(jí)加工品為主，缺乏高附加值產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。葛根渣作為葛根淀粉加工后的主要副產(chǎn)物，含有異黃酮等功能成分，具有較高的利用價(jià)值。李方橋等[47]以葛根渣和谷殼為基質(zhì)，優(yōu)選大球蓋菇栽培的最佳配方，通過(guò)添加不同比例的葛根渣，大球蓋菇實(shí)體的營(yíng)養(yǎng)成分均提高，其中總黃酮含量均提高35%以上。李夢(mèng)楚等[48]優(yōu)化了葛根渣膳食纖維的制備條件，通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)酶解溫度66 ℃，時(shí)間30 min，按1∶3 的比例添加3%的復(fù)合酶可制備粒徑為0.246 mm 的膳食纖維；酶解溫度60 ℃，時(shí)間60 min，按1∶4 的比例添加3%的復(fù)合酶可制備粒徑為0.147 mm 的膳食纖維。

4 展望

我國(guó)葛根的產(chǎn)地資源豐富，品種多樣，具有很大發(fā)展?jié)摿?。目前在葛根化學(xué)成分和生物活性領(lǐng)域已取得了較大研究進(jìn)展，其產(chǎn)品的多樣性也逐漸豐富。但葛根產(chǎn)品依然以葛根粉、葛根淀粉為主，缺乏對(duì)生物活性成分利用及功能產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)推廣，限制了葛根系列產(chǎn)品的優(yōu)化和出口。因此，應(yīng)進(jìn)一步充分利用葛根資源，豐富和提高葛根高附加值產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和規(guī)?；a(chǎn)，為我國(guó)葛根產(chǎn)業(yè)的發(fā)展賦予新活力。